論鉆孔灌注技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

潘廣明

【摘 要】針對公路橋梁施工過程中的鉆孔灌注技術(shù)，文章首先對施工前期的準(zhǔn)備工作進(jìn)行了闡述，包括地質(zhì)勘測和施工的監(jiān)管工作。然后對鉆孔灌注的核心技術(shù)做了詳細(xì)分析，分別從正、反向循環(huán)成孔技術(shù)兩個方面加以論述，結(jié)合工程實例，對護(hù)筒的埋置、護(hù)壁的制備及鉆孔、清孔、鋼筋骨架放置等工序進(jìn)行了討論。最后提出了鉆孔灌注技術(shù)在實際施工過程中需注意的問題。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注技術(shù)；橋梁施工；研究

【中圖分類號】U445.551 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）05-0149-02

0 引言

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，路橋工程等基礎(chǔ)設(shè)施也不斷地完善，近年來，各區(qū)域?qū)煌I(lǐng)域建設(shè)的重視程度也逐漸提高，形成覆蓋省市、城鄉(xiāng)的復(fù)雜交通網(wǎng)絡(luò)，為國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。公路橋梁作為我國交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，承載著道路運輸?shù)闹厝?。我國目前在公路橋梁方面的研究及相關(guān)施工技術(shù)已日趨成熟，但與國外發(fā)達(dá)國家相比仍存在一定的差距，主要表現(xiàn)在施工的質(zhì)量及工期要求等方面。我國通過數(shù)十年對道路橋梁施工技術(shù)實施經(jīng)驗的不斷積累，在國內(nèi)諸多特大工程的建設(shè)中已初步取得成效，而且一大批具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的施工設(shè)備和施工技術(shù)在國際上都處領(lǐng)先水平。在眾多公路橋梁的施工技術(shù)中，鉆孔灌注屬于較為重要的一個施工環(huán)節(jié)，對于公路橋梁整體的施工質(zhì)量及竣工后的使用壽命均有一定的影響。因此，鉆孔灌注技術(shù)已成為當(dāng)前業(yè)內(nèi)學(xué)者及施工技術(shù)人員關(guān)注的重點。文章以公路橋梁施工為技術(shù)背景，著重對鉆孔灌注技術(shù)進(jìn)行了研究，以期對同類公路橋梁項目施工具有一定的借鑒意義。

1 施工前期準(zhǔn)備

1.1 地質(zhì)勘測

地質(zhì)勘測對于施工過程中的質(zhì)量及工期節(jié)點的把控均具有重要意義，因此應(yīng)提高對施工前地質(zhì)勘測的重視程度。在對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘測的過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場的地質(zhì)報告開展工作，避免憑借施工經(jīng)驗作業(yè)或受到人為因素的干預(yù)，使最終的勘測結(jié)果不夠精確。對已完成的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行綜合分析和論證，確保最終的地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)結(jié)果正確。在實際的地質(zhì)勘測過程中，還應(yīng)做好勘測現(xiàn)場突發(fā)情況的預(yù)警處置措施，避免突發(fā)事件對現(xiàn)場勘測及施工質(zhì)量和進(jìn)度造成影響。

1.2 監(jiān)管工作

在施工前期還應(yīng)做好相關(guān)的監(jiān)管工作，包括對原材料采購的監(jiān)管、施工物料在現(xiàn)場存放的監(jiān)管等。監(jiān)管可細(xì)分為對施工設(shè)備、施工材料及施工人員等的監(jiān)管，力求在施工前做好充分的準(zhǔn)備工作，使施工按照既定計劃執(zhí)行，并達(dá)到相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)。目前，在很多路橋企業(yè)中普遍存在施工監(jiān)管漏洞和死角，施工單位的主要負(fù)責(zé)人不夠重視施工監(jiān)管環(huán)節(jié)，施工前的準(zhǔn)備工作做得不夠充分，最終影響了施工的整體質(zhì)量及工期節(jié)點，而后又通過趕工期的方式使得部分施工環(huán)節(jié)由于施工過快而導(dǎo)致質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。因此，施工單位的主要負(fù)責(zé)人應(yīng)在施工前期對各項施工監(jiān)管工作予以充分重視并要求施工人員嚴(yán)格實施監(jiān)管工作。典型的公路橋梁施工監(jiān)管流程如圖1所示。

2 鉆孔灌注施工核心技術(shù)

2.1 反向循環(huán)成孔技術(shù)

反向循環(huán)成孔技術(shù)主要是讓孔中的沖洗液流到孔底并經(jīng)過冷卻后再進(jìn)行打鉆，鉆渣被帶到地表，而沖洗液經(jīng)過孔壁后從鉆桿間的縫隙流入，隨后又從鉆桿流出的過程。反向循環(huán)的成孔技術(shù)對于減少鉆孔底部的巖屑效果十分顯著。當(dāng)前，主要通過泵吸方式進(jìn)行反向循環(huán)成孔，泵吸反向循環(huán)成孔具有維護(hù)成本低、鉆頭使用壽命長等諸多優(yōu)點，對于提高鉆探效率具有一定的作用，而且可保證持續(xù)性供應(yīng)以使孔內(nèi)及孔外的壓力差恒定，使地層的壓力保持平衡，進(jìn)而提高孔壁的相對穩(wěn)定性。泵吸方式所進(jìn)行的反向循環(huán)鉆孔所形成的直徑較大，因此對于大范圍的鉆孔來說比較節(jié)省人力和物力。此外，泵吸方式的反向循環(huán)成孔技術(shù)在灌注過程中比較順暢，成孔的質(zhì)量較高。

2.2 正向循環(huán)成孔技術(shù)

正向循環(huán)成孔技術(shù)主要通過鉆機實現(xiàn)鉆井、切割及排渣等工序，進(jìn)而實現(xiàn)成孔。由于正向循環(huán)成孔技術(shù)所使用的設(shè)備較為簡單，因此可直接利用水文水井等設(shè)備進(jìn)行鉆孔，且設(shè)備在使用過程中的故障率很低，操作流程便于施工技術(shù)人員掌握。此外，正向循環(huán)成孔技術(shù)具有成本低、振動量小等特點。但與此同時，正向循環(huán)的成孔直徑較大，因此會產(chǎn)生較大的環(huán)形面積，通常伴隨一定量的泥沙且難以排除，這是其應(yīng)用過程中的弊端。

3 工程實例應(yīng)用

3.1 埋置護(hù)筒

鉆孔灌注應(yīng)用技術(shù)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工程現(xiàn)場的施工標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行護(hù)筒的埋置工序，相關(guān)的施工單位應(yīng)通過全站儀精確定位護(hù)筒的位置，以提高護(hù)筒埋置的準(zhǔn)確性，當(dāng)護(hù)筒埋置工序完成之后，應(yīng)對其位置進(jìn)行再次精確化論證，防止鉆孔灌注位置出現(xiàn)偏差，最大限度地保證護(hù)筒埋置的精確性。

3.2 護(hù)壁制備

為確保鉆孔灌注技術(shù)在工程施工過程中的有效應(yīng)用，應(yīng)先制備護(hù)壁，通過護(hù)壁或泥漿的方式保證泥渣得以懸浮，使得鉆孔灌注的穩(wěn)定性得以提高。所以，在鉆孔灌注過程中應(yīng)合理、科學(xué)地調(diào)配泥漿濃度與黏稠度。對于鉆孔灌注的具體施工單位而言，應(yīng)確保施工環(huán)節(jié)的土質(zhì)及水質(zhì)成分達(dá)標(biāo)，并對水土比例等施工參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，以形成最佳的泥漿黏度。鉆孔施工單位首先應(yīng)將黏土粉碎以方便混合，并將粉碎的黏土置于護(hù)筒中，方便下一步工序進(jìn)行。然后通過沖擊錘將黏土進(jìn)一步?jīng)_擊，且沖擊的速度應(yīng)規(guī)律有序。只有這樣，才能保證泥漿的稠度，使鉆孔作業(yè)能夠順利完成。常規(guī)的沖擊灌注施工流程如圖2所示。

3.3 鉆孔清孔

鉆孔灌注施工單位應(yīng)通過對施工現(xiàn)場的實際地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行充分論證來選取最為合適的鉆孔方式，并且應(yīng)將鉆孔機在灌注側(cè)固定。鉆孔過程中如果遇到卡鉆等故障應(yīng)立即停用，將故障處理之后方可繼續(xù)進(jìn)行。施工技術(shù)人員應(yīng)對施工現(xiàn)場的工序和所有異常情況做好記錄，對土層的變化情況應(yīng)著重注意，且當(dāng)鉆孔完成后，施工人員應(yīng)仔細(xì)檢查鉆孔并清除其中的沉積物，避免鉆孔的水位過高。對于鉆孔中泥漿的密度和稠度也應(yīng)全過程監(jiān)控，并及時進(jìn)行清孔工作，以降低孔底含砂率，使得鉆孔的密度、黏度等指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。施工人員應(yīng)正確操作導(dǎo)管，維持良好的灌注速度，常規(guī)的做法是使導(dǎo)管下口與孔底保持0.5 m的間距，使導(dǎo)管深度在4～6 m范圍內(nèi)。

3.4 鋼筋骨架放置

在鉆孔灌注過程中，施工人員應(yīng)按規(guī)定制作鋼筋籠，對鋼筋骨架進(jìn)行調(diào)整時應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行，確保鋼筋骨架的放置效果達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)完成鋼筋骨架的制作之后，施工單位應(yīng)通過吊車將鋼筋骨架運至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，吊點的位置應(yīng)選取合適，當(dāng)?shù)跹b過程中遇到障礙物及其他偶然突發(fā)情況時，應(yīng)立即停止作業(yè)，在經(jīng)過徹底檢查和正確地調(diào)整之后方可繼續(xù)進(jìn)行，保證施工現(xiàn)場人員和設(shè)備的安全。

4 結(jié)論

本文對鉆孔灌注的公路橋梁施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究，重點從護(hù)筒埋置、護(hù)壁制備、鉆孔清孔過程及鋼筋骨架的放置等環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)討論，此外對于正、反向循環(huán)成孔技術(shù)也做了充分研究，分別闡述了各自的優(yōu)點和缺點。鉆孔灌注過程還應(yīng)注意掉鉆、孔壁坍塌及鉆孔偏斜等問題。本文所總結(jié)的鉆孔灌注策略，可作為參考依據(jù)應(yīng)用到實際的現(xiàn)場施工中，具有一定的推廣意義。

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]